Home > Media > 2D-materiaal hervormt 3D-elektronica voor AI-hardware
 |
| Schematische illustratie van een edge computing-systeem gebaseerd op monolithische 3D-geïntegreerde, 2D-materiaalgebaseerde elektronica. Het systeem stapelt verschillende functionele lagen op elkaar, waaronder AI-computerlagen, signaalverwerkingslagen en een sensorische laag, en integreert deze in een AI-processor.
CREDIT |
Abstract:
Multifunctionele computerchips zijn geëvolueerd om meer te doen met geïntegreerde sensoren, processors, geheugen en andere gespecialiseerde componenten. Naarmate chips zijn uitgebreid, is echter ook de tijd die nodig is om informatie tussen functionele componenten te verplaatsen, toegenomen.
2D-materiaal hervormt 3D-elektronica voor AI-hardware
St. Louis, MO | Geplaatst op 8 december 2023
“Zie het als het bouwen van een huis”, zegt Sang-Hoon Bae, assistent-professor werktuigbouwkunde en materiaalkunde aan de McKelvey School of Engineering aan de Washington University in St. Louis. “Je bouwt lateraal en verticaal uit om meer functionaliteit te krijgen, meer ruimte om meer gespecialiseerde activiteiten uit te voeren, maar dan moet je meer tijd besteden aan het verplaatsen of communiceren tussen kamers.”
Om deze uitdaging aan te pakken, demonstreerden Bae en een team van internationale medewerkers, waaronder onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology, Yonsei University, Inha University, Georgia Institute of Technology en de University of Notre Dame, monolithische 3D-integratie van gelaagd 2D-materiaal in nieuwe verwerkingsprocessen. hardware voor kunstmatige intelligentie (AI). Ze voorzien dat hun nieuwe aanpak niet alleen een oplossing op materieel niveau zal bieden voor het volledig integreren van vele functies in een enkele, kleine elektronische chip, maar ook de weg zal vrijmaken voor geavanceerde AI-computing. Hun werk werd op 27 november gepubliceerd in Nature Materials, waar het werd geselecteerd als artikel op de voorpagina.
De monolithische 3D-geïntegreerde chip van het team biedt voordelen ten opzichte van bestaande lateraal geïntegreerde computerchips. Het apparaat bevat zes atomair dunne 2D-lagen, elk met zijn eigen functie, en realiseert aanzienlijk minder verwerkingstijd, energieverbruik, latentie en footprint. Dit wordt bereikt door de verwerkingslagen strak op elkaar te stapelen om een dichte connectiviteit tussen de lagen te garanderen. Als gevolg hiervan biedt de hardware ongekende efficiëntie en prestaties bij AI-computertaken.
Deze ontdekking biedt een nieuwe oplossing om elektronica te integreren en opent ook de deur naar een nieuw tijdperk van multifunctionele computerhardware. Met ultiem parallellisme als kern zou deze technologie de mogelijkheden van AI-systemen dramatisch kunnen uitbreiden, waardoor ze complexe taken razendsnel en met uitzonderlijke nauwkeurigheid kunnen uitvoeren, aldus Bae.
“Monolithische 3D-integratie heeft het potentieel om de hele elektronica- en computerindustrie opnieuw vorm te geven door de ontwikkeling van compactere, krachtigere en energiezuinigere apparaten mogelijk te maken”, aldus Bae. “Atoomdunne 2D-materialen zijn hiervoor ideaal, en mijn medewerkers en ik zullen dit materiaal blijven verbeteren totdat we uiteindelijk alle functionele lagen op één chip kunnen integreren.”
Bae zei dat deze apparaten ook flexibeler en functioneler zijn, waardoor ze geschikt zijn voor meer toepassingen.
“Van autonome voertuigen tot medische diagnostiek en datacentra, de toepassingen van deze monolithische 3D-integratietechnologie zijn potentieel grenzeloos”, zei hij. “In-sensor computing combineert bijvoorbeeld sensor- en computerfuncties in één apparaat, in plaats van dat een sensor informatie verzamelt en de gegevens vervolgens naar een computer overbrengt. Hierdoor kunnen we een signaal verkrijgen en gegevens direct berekenen, wat resulteert in snellere verwerking, minder energieverbruik en verbeterde beveiliging omdat er geen gegevens worden overgedragen.”
Kang JH, Shin H, Kim KS, Song MK, Lee D, Meng Y, Choi C, Suh JM, Kim BJ, Kim H, Hoang AT, Park BI, Zhou G, Sundaram S, Vuong P, Shin J, Choe J , Xu Z, Younas R, Kim JS, Han S, Lee S, Kim SO, Kang B, Seo S, Ahn H, Seo S, Reidy K, Park E, Mun S, Park MC, Lee S, Kim HJ, Kum HS, Lin P, Hinkle C, Ougazzaden A, Ahn JH, Kim J en Bae SH. Monolithische 3D-integratie van op 2D-materialen gebaseerde elektronica naar ultieme edge computing-oplossingen. Natuur materialen. 27 november 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s41563-023-01704-z
Dit werk werd ondersteund door de Washington University in St. Louis en zijn Institute of Materials Science & Engineering, het Korea Institute of Science and Technology, de National Research Foundation of Korea, de National Science Foundation en SUPREME, een van de zeven centra in JUMP 2.0 , een Semiconductor Research Corp.-programma gesponsord door DARPA.
Oorspronkelijk gepubliceerd op de McKelvey School of Engineering-website.
####
Voor meer informatie, klik hier
Kontakte:
Talia Ogliore
Universiteit van Washington in St. Louis
Office: 314-935-2919
Auteursrecht © Universiteit van Washington in St. Louis
Als u een opmerking heeft, alstublieft Neem contact op met ons op.
Uitgevers van nieuwsberichten, niet 7th Wave, Inc. of Nanotechnology Now, zijn zelf verantwoordelijk voor de juistheid van de inhoud.
Bladwijzer:
| Gerelateerde Links |
| Gerelateerd nieuws Pers |
Nieuws en informatie
's Werelds eerste logische kwantumprocessor: belangrijke stap op weg naar betrouwbare kwantumcomputers December 8th, 2023
VUB-team ontwikkelt baanbrekende nanobody-technologie tegen leverontsteking December 8th, 2023
Het vinden van de meest hittebestendige stoffen ooit gemaakt: UVA Engineering wint de DOD MURI-prijs voor het bevorderen van materialen met hoge temperaturen December 8th, 2023
2 Dimensionale materialen
Quasikristallen van nanodeeltjes geconstrueerd met DNA: de doorbraak opent de weg voor het ontwerpen en bouwen van complexere structuren November 3rd, 2023
Hoe een “2D” kwantum-supervloeistof aanvoelt November 3rd, 2023
Verdraaide wetenschap: NIST-onderzoekers vinden een nieuwe kwantumliniaal om exotische materie te onderzoeken Oktober 6th, 2023
Govt.-wetgeving / verordening / financiering / beleid
's Werelds eerste logische kwantumprocessor: belangrijke stap op weg naar betrouwbare kwantumcomputers December 8th, 2023
Mogelijke toekomsten
's Werelds eerste logische kwantumprocessor: belangrijke stap op weg naar betrouwbare kwantumcomputers December 8th, 2023
VUB-team ontwikkelt baanbrekende nanobody-technologie tegen leverontsteking December 8th, 2023
Het vinden van de meest hittebestendige stoffen ooit gemaakt: UVA Engineering wint de DOD MURI-prijs voor het bevorderen van materialen met hoge temperaturen December 8th, 2023
Chiptechnologie
Thermische impact van 3D-stapelende fotonische en elektronische chips: onderzoekers onderzoeken hoe de thermische schade van 3D-integratie kan worden geminimaliseerd December 8th, 2023
Interdisciplinair: Rice-team pakt de toekomst van halfgeleiders aan Multiferroics kunnen de sleutel zijn tot ultralow-energy computing Oktober 6th, 2023
ontdekkingen
Thermische impact van 3D-stapelende fotonische en elektronische chips: onderzoekers onderzoeken hoe de thermische schade van 3D-integratie kan worden geminimaliseerd December 8th, 2023
Presenteren: Op echografie gebaseerd printen van 3D-materialen – mogelijk in het lichaam December 8th, 2023
Materialen/metamaterialen/magnetische weerstand
Het vinden van de meest hittebestendige stoffen ooit gemaakt: UVA Engineering wint de DOD MURI-prijs voor het bevorderen van materialen met hoge temperaturen December 8th, 2023
Poreuze platinamatrix is veelbelovend als nieuw actuatormateriaal November 17th, 2023
Een nieuw soort magnetisme November 17th, 2023
Mededelingen
VUB-team ontwikkelt baanbrekende nanobody-technologie tegen leverontsteking December 8th, 2023
Het vinden van de meest hittebestendige stoffen ooit gemaakt: UVA Engineering wint de DOD MURI-prijs voor het bevorderen van materialen met hoge temperaturen December 8th, 2023
Onderzoekers van de Universiteit van Toronto ontdekken een nieuw lipide-nanodeeltje dat spierspecifieke mRNA-afgifte laat zien en off-target-effecten vermindert December 8th, 2023
Interviews / Boekbesprekingen / Essays / Rapporten / Podcasts / Journals / White papers / Posters
's Werelds eerste logische kwantumprocessor: belangrijke stap op weg naar betrouwbare kwantumcomputers December 8th, 2023
VUB-team ontwikkelt baanbrekende nanobody-technologie tegen leverontsteking December 8th, 2023
Onderzoekers van de Universiteit van Toronto ontdekken een nieuw lipide-nanodeeltje dat spierspecifieke mRNA-afgifte laat zien en off-target-effecten vermindert December 8th, 2023
Artificial Intelligence
Gegevens kunnen nu met de snelheid van het licht worden verwerkt! April 14, 2023
Licht ontmoet diep leren: rekenkracht snel genoeg voor de volgende generatie AI Maart 24th, 2023
3D-geprinte decoder, AI-compatibele beeldcompressie kan weergaven met een hogere resolutie mogelijk maken December 9th, 2022
Beurzen / gesponsord onderzoek / prijzen / beurzen / geschenken / wedstrijden / onderscheidingen / records
Drieledige aanpak onderscheidt de kwaliteiten van kwantumspinvloeistoffen November 17th, 2023
Kwantumcomputers trainen: natuurkundigen winnen prestigieuze IBM Award 8 september 2023
Onderzoekspartnerschappen
Presenteren: Op echografie gebaseerd printen van 3D-materialen – mogelijk in het lichaam December 8th, 2023
Licht werpen op unieke geleidingsmechanismen in een nieuw type perovskietoxide November 17th, 2023
Quasikristallen van nanodeeltjes geconstrueerd met DNA: de doorbraak opent de weg voor het ontwerpen en bouwen van complexere structuren November 3rd, 2023
Elektronische detectie van DNA-nanoballen maakt eenvoudige detectie van pathogenen mogelijk. Peer-reviewed publicatie 8 september 2023
- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
- PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
- Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
- Bron: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57435
